JPH0772435A - 偏波無依存型光外部変調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバに入射された光の偏波に依存する
ことなく、光伝搬中の光ファイバを効率よく外部変調す
ることのできる装置を提供する。 【構成】 二つ以上の光変調器１Ａ、１Ｂが、光ファイ
バ７の長さ方向に沿う光変調器相互の相対的な間隔、光
ファイバ７に対するこれら光変調器の交差角度、光変調
器相互の相対的な交差角度θを保持して、光ファイバ７
の外周に組み付けられている。 【効果】 各光変調器１Ａ、１Ｂの圧電部３Ａ、３Ｂか
ら光ファイバ７に向けて複数の超音波を発したときに、
光ファイバ７に入射された光の偏光状態にかかわらず、
少なくとも一つの超音波が光伝搬中の光ファイバ７を確
実かつ効率よく偏波面変調する。したがって、光ファイ
バに入射された光の偏波に依存することのない、しか
も、光ファイバ７の外部からその内部の伝搬光を効率よ
く変調することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバのコアを伝搬
する光を変調するための偏波無依存型光外部変調装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信における既成の光変調手段とし
て、半導体レーザ、発光ダイオードのごとき光源を光変
調器により直接変調するものが広く用いられている。か
かる光変調手段は、光伝送路（光ファイバ）と信号源
（光源）とを１：１で対応させることを基本としてい
る。

【０００３】このような光変調手段において複数の信号
源から一つの光伝送路へ各光信号を入射させるとき、損
失増の原因となるにもかかわらず、これら信号源と光伝
送路との間に光結合器を介在しなければならない。した
がって、直接変調方式による光変調手段の場合は、この
種の損失増を抑制する観点からして、一つの光伝送路に
結合することのできる信号源の数が制限される。

【０００４】上述した直接変調方式に代わるものとし
て、外部変調方式による光変調手段が提案されている。
この光変調手段は、一定強度の光が伝搬する光伝送路の
途中に光変調器が組み付けられたものであり、その光変
調器を介して光伝送路の伝送光に変調を与えることがで
きる。なかんずく、音響光学効果を利用した光変調器
は、これを光伝送路に接続したときの挿入損失が小さい
ために、一つの光伝送路に結合することのできる信号源
を多くなり、実用上の利便性が高まる。

【０００５】外部変調方式による光変調手段としては、
特開平５−４０２４８号公報に開示された技術を参照す
ることができ、その構成が図７〜図９に示されている。
図７〜図９において、外部光変調器１は、基板２上に圧
電部３が設けられものからなり、その圧電部３は、下部
電極４と圧電体膜５と上部電極６とで構成されている。
この外部光変調器１をシングルモード型の光ファイバ７
に組み付けるときは、以下のようになる。一例として図
７、図８に示されたケースでは、外部光変調器１の圧電
部３をもたない基板面が光ファイバ７の外周面にあてが
われ、かつ、固有音響インピーダンス（音波伝搬媒質の
密度と音速との積）が光ファイバ７のクラッドに近似し
ているバインダ８を介して、これら外部光変調器１、光
ファイバ７が相互に結合される。他の一例として図９示
されたケースでは、外部光変調器１の圧電部３をもつ基
板面（圧電部３の上部電極６側）が光ファイバ７の外周
面にあてがわれ、かつ、これら外部光変調器１、光ファ
イバ７が、上記と同様にバインダ８を介して相互に結合
される。その他、上記各例における下部電極４、上部電
極６には、リード線９、１０がそれぞれ接続され、か
つ、外部光変調器１が、これらリード線９、１０を介し
て高周波信号を印加するための電気系統（図示せず）に
接続される。

【０００６】図１０は、図７〜図９に例示された外部変
調方式による光変調手段が、これの測定系に組みこまれ
たケースを示している。図１０の測定系において、レー
ザダイオード（ＬＤ）からなる光源１１、偏光を最適状
態にするための偏光素子１２、外部光変調器１、強度変
調用の検光素子１３、光・電気変換器（Ｏ／Ｅ）１４
は、これらの間が光ファイバを介してそれぞれ光学的に
接続されており、かつ、外部光変調器１と駆動電源１６
との間、および、光・電気変換器１４とスペクトラムア
ナライザ１５とオシロスコープ１７との間がそれぞれ電
気的に接続されている。図１０の測定系において光源１
１から発せられた光は、はじめに偏光素子１２を通過
し、つぎに外部光変調器１が組み付けられた光伝送路に
まで達する。このとき、駆動電源１６を介して所定周波
数の高周波信号が印加されている外部光変調器１は、上
記光伝送路にまで達した光の偏光状態をその印加信号に
応じて変化させる。かくて変調された光は、検光素子１
３を通過して強度変調された光となり、かつ、光・電気
変換器１４により電気信号に変換された後、スペクトラ
ムアナライザ１５へ入る。スペクトラムアナライザ１５
においては、ここへ入力された変調出力がスペクトル分
析ならびにスペクトル観察され、その分析結果に基づい
て偏光素子１２が調整されるので、上記において偏光素
子１２から外部光変調器１に至る光の偏光状態が最適に
保持される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した外部変調方式
による光変調手段において、変調される光をその伝搬方
向に対して垂直な面から考察した場合、つぎのような不
都合が生じる。たとえば、圧電部３を介して発生させた
弾性波に対し、垂直、水平な直線偏光が伝搬してきたと
き、伝搬光は位相変調されるだけとなり、偏波面変調さ
れない虞がある。しかも、光ファイバを伝搬する光の偏
光状態は、実際の使用下において光ファイバに波及する
外圧、温度変化、その他に起因して変動するために、こ
れを常に最適に保持するのがむずかしい。ちなみに、図
１０で述べた測定系の場合は、変調出力のモニタ状態に
おいて偏光素子１２を調整することにより最適な偏光を
得ているが、こうした対策は、大掛かりな設備が要求さ
れるために光変調システムの構築難度、高額の設備費を
ともなうこととなり、これらが実用上のネックになる。

【０００８】［発明の目的］本発明はこのような技術的
課題に鑑み、光ファイバに入射された光の偏波に依存す
ることのない、しかも、光ファイバの外部からその内部
の伝搬光を効率よく変調することのできる装置を提供し
ようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る偏波無依存
型光外部変調装置は、所期の目的を達成するために下記
の手段を特徴とする。すなわち、高周波信号を印加する
ための電気系統を含む超音波発生用の圧電部が基板上に
設けられた光変調器と、光変調器の圧電部から超音波を
受けたときにコアの光偏波面が変調するシングルモード
型光ファイバとの組み合わせからなる光外部変調装置に
おいて、二つ以上の光変調器が、光ファイバの長さ方向
に沿う光変調器相互の相対的な間隔と、光ファイバに対
するこれら光変調器の交差角度と、光変調器相互の相対
的な交差角度とを保持して、光ファイバの外周に組み付
けられていることを特徴とする。

【００１０】上記において、各光変調器の圧電部から光
ファイバのコアに向けて互いに位相の異なる超音波を発
生させるための手段は、つぎのようなものである。その
一例として、これら光変調器の圧電部が、位相の異なる
高周波信号の印加を受けるための電気系統を含んでお
り、各圧電部から光ファイバのコアにわたる距離が互い
に等しく設定されている。他の一例として、これら光変
調器の圧電部が、位相の等しい高周波信号の印加を受け
るための電気系統を含んでおり、各圧電部から光ファイ
バのコアにわたる距離が互いに異なって設定されてい
る。

【００１１】上記において、光ファイバの外周に組み付
けられた光変調器の数をｎ（ただしｎ≧２）とした場
合、各光変調器が、これらの圧電部からほぼ１８０°／
ｎの位相のずれをもつ各超音波を光ファイバのコアへ伝
搬させるための手段を備え、かつ、これら光変調器の相
対的な交差角度がほぼ９０°／ｎに設定されている。そ
の代表例として、光ファイバの外周に二つの光変調器が
組み付けられている場合、各超音波の位相のずれは、１
８０°／ｎ＝９０°となり、各光変調器の相対的な交差
角度は、９０°／ｎ＝４５°となる。

【００１２】上記において、光変調器の基板上に設けら
れた圧電部は、たとえば、下部電極および上部電極と、
これら電極間に挟まれた圧電体膜とからなる。

【００１３】

【作用】本発明に係る偏波無依存型光外部変調装置にお
いて、たとえば、光ファイバの外周に二つの光変調器が
組み付けられており、これら両光変調器の相対的な交差
角度が４５°のとき、両光変調器の圧電部から光ファイ
バに向けて発した二つの超音波は、光ファイバに入射さ
れた光の偏光状態にかかわらず、いずれか一方の超音波
にて光ファイバの伝搬光を確実かつ効率よく偏波面変調
する。すなわち、光ファイバに入射された偏光（直線偏
光）が上記一方の超音波の伝搬方向と一致していて、当
該一方の超音波による偏波面変調がかからない場合で
も、上記他方の超音波がその直線偏光に対して４５°の
角度で作用するために、これを効率よく偏波面変調す
る。しかも、この場合における二つの超音波は、９０°
の位相のずれをもって互いに独立しているために、合成
波として作用することがなく、偏波面変調の確実性を期
す。ゆえに、本発明に係る偏波無依存型光外部変調装置
の場合は、複数の超音波を用いて光ファイバの伝搬光を
確実かつ効率よく偏波面変調することができる。

【００１４】

【実施例】はじめに、本発明に係る偏波無依存型光外部
変調装置について、図１、図２に示された実施例を説明
する。図１、図２において、二つの光変調器１Ａ、１Ｂ
は、いずれも、これらの基板２Ａ、２Ｂ上にそれぞれ圧
電部３Ａ、３Ｂが設けられものからなり、該各圧電部３
Ａ、３Ｂは、前記図７〜図９を参照して述べたと同様、
下部電極４と圧電体膜５と上部電極６とで構成されてい
る。さらに、各下部電極４および各上部電極６も、前記
図７〜図９と同様、リード線９、１０がそれぞれ接続さ
れ、両光変調器１Ａ、１Ｂが、これらの各リード線９、
１０を介して高周波信号を印加するための電気系統（図
示せず）にそれぞれ接続される。

【００１５】基板２Ａ、２Ｂは、たとえば、石英系ガラ
スからなる。圧電部３Ａ、３Ｂを構成している各部材の
うち、圧電体膜５は、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＰＶＤＦ（ポリ
弗化ビニリデン）のような圧電体材料からなる。下部電
極４、上部電極６、および、リード線９、１０は、周知
の金属導体、たとえば、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｃｕのいず
れか、または、これらの合金からなる。ちなみに、基板
２Ａ、２Ｂ上に下部電極４、圧電体膜５、上部電極６を
順次積層するときは、スパッタリング法、真空蒸着法、
ＣＶＤ法などが採用される。

【００１６】図１、図２において、シングルモード型の
光ファイバ７は、一例として、コアおよびクラッドが石
英系からなり、他の一例として、コアが石英系、クラッ
ドがプラスチックからなり、さらに、他の一例として、
コアおよびクラッドがプラスチックからなる。光ファイ
バ７のクラッドが石英系からなるとき、その外周面がプ
ラスチック製の被覆層により覆われている。

【００１７】二つの光変調器１Ａ、１Ｂを光ファイバ７
に組み付けるときは、前記図７〜図９を参照して述べた
とおり、両光変調器１Ａ、１Ｂの圧電部３Ａ、３Ｂをも
たない基板面が光ファイバ７の外周面にあてがわれて、
これら光変調器１Ａ、１Ｂと光ファイバ７とがバインダ
８により結合されるか、あるいは、両光変調器１Ａ、１
Ｂの圧電部３Ａ、３Ｂをもつ基板面（各圧電部３Ａ、３
Ｂの上部電極６側）が光ファイバ７の外周面にあてがわ
て、これら光変調器１Ａ、１Ｂと光ファイバ７とがバイ
ンダ８により結合される。この結合に際して、コアおよ
びクラッドが石英系からなる光ファイバ７の場合は、両
光変調器１Ａ、１Ｂと対応する外周面から被覆層が除去
される。

【００１８】上記におけるバインダ８は、既述の固有音
響インピーダンスが光ファイバ７のクラッドに近似した
物質からなる。より具体的には、バインダ８として石英
系ガラス、あるいは、金属粉が均質に添加された高分子
化合物が用いられる。これ以外の物質も、所定の固有音
響インピーダンスを満足させるものであれば、バインダ
８として用いられる。石英系ガラスをバインダ８とする
場合は、両光変調器１Ａ、１Ｂと光ファイバ７との結合
箇所に周知のガラス微粒子堆積手段を介してバインダ用
のガラス微粒子層が堆積され、その後、ガラス微粒子層
が燒結される。この結合手段は、コアおよびクラッドが
石英系からなる光ファイバ７の場合に適用される。金属
粉を含む高分子化合物をバインダ８とする場合は、両光
変調器１Ａ、１Ｂと光ファイバ７との結合箇所に未硬化
のバインダ用高分子化合物が塗布され、その後、バイン
ダ用高分子化合物が硬化される。この結合手段は、光フ
ァイバ７が石英系であるかプラスチック系であるかを問
わない。

【００１９】上記のようにして光ファイバ７の外周に組
み付けられた両光変調器１Ａ、１Ｂは、図１、図２を参
照して明らかなように、これらの基板２Ａ、２Ｂの板面
が光ファイバ７の外周面と対面しており、したがって、
これらの圧電部３Ａ、３Ｂも基板２Ａ、２Ｂを挟んで光
ファイバ７の外周面と対面している。このような態様に
おいて、両光変調器１Ａ、１Ｂは、互いに異なる方向か
ら光ファイバ７とそれぞれ交差しているとともに、光フ
ァイバ７の長さ方向に沿う光変調器相互の相対的な間隔
Ｌと、光変調器相互の相対的な交差角度θとを保持して
いる。

【００２０】両光変調器１Ａ、１Ｂの機能について図３
を参照して説明するが、図３の場合は、光ファイバ７が
故意に大きく示されているために、両光変調器１Ａ、１
Ｂと光ファイバ７とが同じ倍率でない。図３において、
一方の光変調器１Ａから発した超音波は、基板２Ａを通
って光ファイバ７のコアを伝搬し、他方の光変調器１Ｂ
から発した超音波も、基板２Ｂを通って光ファイバ７の
コアを伝搬する。この場合の両光変調器１Ａ、１Ｂは、
光ファイバ７を伝搬する光速が基板２Ａ、２Ｂ、光ファ
イバ７などを伝搬する音速よりも十分に早いために、光
ファイバ７の長さ方向における同一箇所に作用すると考
えられる。一例として、両光変調器１Ａ、１Ｂ相互がθ
＝９０°／ｎ＝４５°を満足させているとき、光ファイ
バ７のコアに入射してきた偏光（直線偏光）が一方の光
変調器１Ａから発した超音波の伝搬方向と一致していて
も、他方の光変調器１Ｂから発した超音波が、上記直線
偏光に対して４５°の方向から作用するので、効率よく
偏波面変調をかけることができ、したがって、入射光に
依存しない。

【００２１】上記において、同位相かつ二つの超音波が
光ファイバ７に作用すると仮定した場合、一つの合成波
（両超音波の合成波）が図３の下方から上方へ向けて作
用するのと等価になるので望ましくない。したがって、
このような現象を回避するために、１８０°／ｎ＝９０
°なる位相のずれを二つの超音波にもたせる。二つの超
音波に位相のずれをもたせるための手段としては、下記
に例示する方法があげられる。その一つは、図３におけ
る両超音波の伝搬距離Ｄ_A 、Ｄ_B を各基板２Ａ、２Ｂの
厚さｔ_A 、ｔ_B に依存して等距離にし、かつ、両圧電部
３Ａ、３Ｂにそれぞれ印加する電気信号（高周波信号）
に位相差をもたせること、他の一つは、両超音波の伝搬
距離Ｄ_A 、Ｄ_B を各基板２Ａ、２Ｂの厚さｔ_A 、ｔ_B に
依存して不等距離にし、かつ、両圧電部３Ａ、３Ｂにそ
れぞれ印加する電気信号（高周波信号）を同位相にする
ことである。上記いずれの方法も、各基板２Ａ、２Ｂの
厚さｔ_A 、ｔ_B は、これらを伝搬する超音波の波長に対
して精度を高めることが重要である。ちなみに、各基板
２Ａ、２Ｂを伝搬する超音波が、伝搬速度６０００ｍ／
ｓ、周波数２００ＭＨｚのとき、当該超音波の波長λ
は、λ＝３０μｍである。したがって、上述した前者の
方法においてＤ_A ＝Ｄ_B を満足させるべく各基板２Ａ、
２Ｂの厚さｔ_A 、ｔ_B を互いに等しくするとき、さらに
は、上述した後者の方法においてＤ_A ≠Ｄ_B を満足させ
るべく各基板２Ａ、２Ｂの厚さｔ_A 、ｔ_Bを互いに異な
らせるとき、３０μｍ×ｎ＋７．５μｍ（ｎは自然数）
なる式を用いてこれらの厚さを設定するのが精度上望ま
しい。

【００２２】つぎに、本発明に係る偏波無依存型光外部
変調装置について、図４、図５に示された実施例を説明
する。図４、図５における収納容器２１は、前壁２２、
後壁２３、通孔２４、２５を有する両側壁２６、２７、
および、通孔２８を有する仕切壁２９を備えている。収
納容器２１の内部は仕切壁２９で区画されて二つの収納
室３０Ａ、３０Ｂが左右対称をなしており、両側壁２
６、２７の通孔２４、２５と仕切壁２９の通孔２８とが
両側壁２６、２７にわたる軸線上に並んでいる。収納容
器２１の各収納室３０Ａ、３０Ｂ内には、それぞれ傾斜
した上面をもつ支持台３１Ａ、３１Ｂが、これらの傾斜
面を前後逆向きにして設置（固定）されている。各支持
台３１Ａ、３１Ｂの傾斜面（上面）は、一例として、こ
れらの各勾配が２２．５°である。一方の収納室３０Ａ
内における支持台３１Ａの上位には、前壁２２の内面側
から後壁２３の内面側へ伸びるクランプ部材３２Ａが、
側壁２６、仕切壁２９間にわたって架設された軸ピン３
３Ａを介して回転自在に支持されているとともに、クラ
ンプ部材３２Ａの自由端側が、クランプ部材３２Ａ、軸
ピン３３Ａ相互に係止された抑えバネ（コイルスプリン
グ）３４Ａを介して支持台３１Ａの上面に押しつけられ
ている。一方の収納室３０Ａ内において、後壁２３に
は、これを内外に貫通するコネクタ３５Ａが取りつけら
れている。他方の収納室３０Ｂ内における支持台３１Ｂ
の上位にも、後壁２３の内面側から前壁２２の内面側へ
伸びるクランプ部材３２Ｂが、側壁２６、仕切壁２９間
にわたって架設された軸ピン３３Ｂを介して回転自在に
支持されているとともに、クランプ部材３２Ｂの自由端
側が、クランプ部材３２Ｂ、軸ピン３３Ｂ相互に係止さ
れた抑えバネ３４Ｂを介して支持台３１Ｂの上面に押し
つけられている。他方の収納室３０Ｂ内において、前壁
２２には、これを内外に貫通するコネクタ３５Ｂが取り
つけられている。その他、収納容器２１の上面には取り
外し可能な蓋体３６が施されている。

【００２３】図４、図５の実施例において、収納容器２
１、蓋体３６など、電気的なシールドを考慮すべき部材
は、これらの材質が金属となっており、その他の部材に
関しては、周知の電気導体材料、絶縁体材料が適材、適
所で用いられる。

【００２４】図４、図５の実施例において、前述した二
つの光変調器１Ａ、１Ｂを光ファイバ７の外周に組み付
けるとき、一例として以下のようになる。事前の操作と
して、蓋体３６が収納容器２１から取り外され、各クラ
ンプ部材３２Ａ、３２Ｂは、抑えバネ３４Ａ、３４Ｂに
抗し、これらの自由端側が上方へ回動されてその状態が
適宜の手段で保持される。かかる操作を終えた後、両光
変調器１Ａ、１Ｂは、これらの基板２Ａ、２Ｂを介して
支持台３１Ａ、３１Ｂの傾斜面上に載置され、かつ、各
下部電極４、各上部電極６のリード線９、１０が所定の
コネクタ３５Ａ、３５Ｂにそれぞれ接続される。つい
で、光ファイバ７が一側壁２６の通孔２４、仕切壁２９
の通孔２８、他側壁２７の通孔２５にわたって引き通さ
れ、これの所定部が両光変調器１Ａ、１Ｂの圧電部３
Ａ、３Ｂ上に載せられる。その後、各クランプ部材３２
Ａ、３２Ｂが上記の拘束を解かれると、各抑えバネ３４
Ａ、３４Ｂを介して下方へ回動（復帰）するこれらクラ
ンプ部材３２Ａ、３２Ｂが、光ファイバ７を両光変調器
１Ａ、１Ｂの圧電部３Ａ、３Ｂ上に押しつけながら、両
光変調器１Ａ、１Ｂをも支持台３１Ａ、３１Ｂの傾斜面
上に押しつける。以下は、収納容器２１が蓋体３６で閉
ざされ、各コネクタ３５Ａ、３５Ｂが、両光変調器１
Ａ、１Ｂの圧電部３Ａ、３Ｂに高周波信号を印加するた
めの電気系統（図示せず）にそれぞれ接続される。

【００２５】図４、図５のようにして組み立てられた光
外部変調装置は、前述した図１〜図３の光外部変調装置
と実質的に同じである。したがって、図４、図５の実施
例に係る光外部変調装置も、前述したと同様の機能に基
づいて、光伝搬中の光ファイバ７に効率よく偏波面変調
をかけることができ、しかも、これに際して入射光に依
存することがない。特に、図４、図５の実施例に示され
た装置は、組立、分解などの再現性に優れるので利便性
が高い。

【００２６】前述した図１０の測定系を用いて図４、図
５の光外部変調装置を評価するために、同図の光外部変
調装置が、前述した図７〜図９の外部光変調器１に代え
てその測定系に組みこまれ、当該測定系が既述の内容に
準じて稼働された。この場合の駆動電源１６は、駆動周
波数が１７６ＭＨｚ、印加パワーが＋１５ｄＢｍであ
り、図１０における光外部変調装置（図４、図５）と駆
動電源１６との間には、両光変調器１Ａ、１Ｂから発せ
られる各超音波に９０°の位相差を付与するためのパワ
ースプリッタが介在された。上記において、偏光素子１
２を操作して偏光軸を回転させたときの変調出力がスペ
クトラムアナライザ１５により観察された。この観察結
果において、図４、図５の光外部変調装置は、偏光素子
１２を操作して得られる種々の偏光に対してその出力変
動が３ｄＢ以下で安定しており、入射光の偏波状態に依
存しないことが判明した。ちなみに、前述した外部光変
調器（図７〜図９）の場合は、上記と同様の出力変動が
１５ｄＢ以上にもなり、出力レベルがきわめて小さくな
る鋭い落ちこみが発生した。

【００２７】つぎに、本発明に係る偏波無依存型光外部
変調装置について、図６に示された実施例を説明する。
図６において、三つの光変調器１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、前
記図７〜図９で述べられた光変調器と同じであり、光フ
ァイバ７に対するこれら光変調器１Ａ、１Ｂ、１Ｃの組
み付けも、前記図７〜図９で述べられた内容に準じて行
なわれる。図６の実施例においても、各光変調器１Ａ、
１Ｂ、１Ｃの圧電部３Ａ、３Ｂ、３Ｃから光ファイバ７
のコアへ発せられる各超音波の位相のずれが、１８０°
／ｎに基づいてほぼ６０°に設定されるとともに、これ
らの超音波を光ファイバ７のコアへ伝搬させるための光
変調器１Ａ、１Ｂ、１Ｃの相対的な交差角度θが、９０
°／ｎに基づいてほぼ３０°に設定される。上記におい
て各超音波に所定の位相のずれを与える場合も、前記図
７〜図９で述べられた手段が採用される。その他、四つ
以上の光変調器を光ファイバに組みつけるときも、既述
の内容に準じ、かつ、１８０°／ｎ（各超音波の位相の
ずれ）、９０°／ｎ（光変調器の相対的な交差角度）を
満足させるように実施される。

【００２８】図６の実施例に係る光外部変調装置も、前
述したと同様の機能に基づいて、光伝搬中の光ファイバ
７に効率よく偏波面変調をかけることができ、しかも、
これに際して入射光に依存することがない。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る偏波無依存型光外部変調装
置は、二つ以上の光変調器が、光ファイバの長さ方向に
沿う光変調器相互の相対的な間隔、光ファイバに対する
これら光変調器の交差角度、光変調器相互の相対的な交
差角度を保持して、光ファイバの外周に組み付けられて
いるから、各光変調器の圧電部から光ファイバに向けて
複数の超音波を発したときに、光ファイバに入射された
光の偏光状態にかかわらず、少なくとも一つの超音波が
光ファイバの伝搬光を確実かつ効率よく偏波面変調する
こととなり、したがって、光ファイバに入射された光の
偏波に依存することのない、しかも、光ファイバの外部
からその内部の伝搬光を効率よく変調することができ、
他にも、偏光状態を調整するための偏光手段とその関連
機構が不要になるので、この種のシステムを簡易かつ経
済的に構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の第一実施例における斜視図であ
る。

【図２】本発明装置の第一実施例における側面図であ
る。

【図３】本発明装置の機能を説明するための模式図であ
る。

【図４】本発明装置の第二実施例における切り欠き平面
図である。

【図５】図４のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図６】本発明装置の第三実施例における側面図であ
る。

【図７】従来例にみられる光外部変調器の一例を示した
表面斜視図である。

【図８】図７に示した光外部変調器の裏面斜視図であ
る。

【図９】従来例にみられる光外部変調器の他例を示した
斜視図である。

【図１０】光外部変調手段の測定系を示したブロック図
である。

【符号の説明】

１Ａ 光変調器 １Ｂ 光変調器 １Ｃ 光変調器 ２Ａ 基板 ２Ｂ 基板 ２Ｃ 基板 ３Ａ 圧電部 ３Ｂ 圧電部 ３Ｃ 圧電部 ４ 下部電極 ５ 圧電体膜 ６ 上部電極 ７ 光ファイバ ８ バインダ ９ リード線 １０ リード線 ２１ 収納容器 ３０Ａ 収納室 ３０Ｂ 収納室 ３１Ａ 支持台 ３１Ｂ 支持台 ３２Ａ クランプ部材 ３２Ｂ クランプ部材 ３５Ａ コネクタ ３５Ｂ コネクタ

フロントページの続き (72)発明者 西川 重昭 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波信号を印加するための電気系統を
   含む超音波発生用の圧電部が基板上に設けられた光変調
   器と、光変調器の圧電部から超音波を受けたときにコア
   の光偏波面が変調するシングルモード型光ファイバとの
   組み合わせからなる光外部変調装置において、二つ以上
   の光変調器が、光ファイバの長さ方向に沿う光変調器相
   互の相対的な間隔と、光ファイバに対するこれら光変調
   器の交差角度と、光変調器相互の相対的な交差角度とを
   保持して、光ファイバの外周に組み付けられていること
   を特徴とする偏波無依存型光外部変調装置。
2. 【請求項２】 各光変調器の圧電部から光ファイバのコ
   アに向けて互いに位相の異なる超音波を発生させるため
   の手段として、これら光変調器の圧電部が、位相の異な
   る高周波信号の印加を受けるための電気系統を含んでい
   るとともに、各圧電部から光ファイバのコアにわたる距
   離が互いに等しく設定されている請求項１記載の偏波無
   依存型光外部変調装置。
3. 【請求項３】 各光変調器の圧電部から光ファイバのコ
   アに向けて互いに位相の異なる超音波を伝搬させるため
   の手段として、これら光変調器の圧電部が、位相の等し
   い高周波信号の印加を受けるための電気系統を含んでい
   るとともに、各圧電部から光ファイバのコアにわたる距
   離が互いに異なって設定されている請求項１記載の偏波
   無依存型光外部変調装置。
4. 【請求項４】 光ファイバの外周に組み付けられた光変
   調器の数をｎ（ただしｎ≧２）とした場合、各光変調器
   が、これらの圧電部からほぼ１８０°／ｎの位相のずれ
   をもつ各超音波を光ファイバのコアへ伝搬させるための
   手段を備えているとともに、これら光変調器の相対的な
   交差角度が、ほぼ９０°／ｎに設定されている請求項１
   〜３いずれかに記載の偏波無依存型光外部変調装置。
5. 【請求項５】 光ファイバの外周に二つの光変調器が組
   み付けられている請求項１〜４いずれかに記載の偏波無
   依存型光外部変調装置。
6. 【請求項６】 光変調器の基板上に設けられた圧電部
   が、下部電極および上部電極と、これら電極間に挟まれ
   た圧電体膜とからなる請求項１〜５いずれかに記載の偏
   波無依存型光外部変調装置。